SU1669072A1

SU1669072A1 - Reversing dc drive

Info

Publication number: SU1669072A1
Application number: SU884497929A
Authority: SU
Inventors: Ян Игнатьевич Волкомирский; Владимир Андреевич Гордовой; Аркадий Павлович Инешин
Priority date: 1988-10-25
Filing date: 1988-10-25
Publication date: 1991-08-07

Abstract

Изобретение относитс к электротехнике и может найти применение в механизмах насосов и вентил торов, требующих стабильной скорости вращени при нестабильном напр жении источника питани . Целью изобретени вл етс расширение области применени электропривода за счет сохранени характеристик при нестабильном напр жении источника питани . Устройство содержит электродвигатель 1 с пускателем 2, датчик тока кор 5, реверсор 6, в диагональ которого включена обмотка возбуждени 7, а также цепь компаундировани , в которую вход т нелинейный резистор 8, включенный в цепь обмотки возбуждени и шунтированный управл емым ключом 9, регул тор 10, нелинейный элемент 11. Регулирование потока электродвигател осуществл етс в функции корного тока и дополнительно корректируетс сигналом датчика напр жени 15 источника питани .The invention relates to electrical engineering and can be used in pump and fan mechanisms requiring stable rotational speed under unstable power supply voltage. The aim of the invention is to expand the field of application of the electric drive by maintaining the characteristics of an unstable power supply voltage. The device contains an electric motor 1 with an actuator 2, a current sensor cor 5, a reverser 6, the diagonal of which includes an excitation winding 7, as well as a compounding circuit, which includes a nonlinear resistor 8, included in the excitation winding circuit and controlled bypass switch 9, The torus 10 is a non-linear element 11. The flow of the electric motor is controlled as a function of the short-circuit current and is additionally corrected by the signal from the voltage sensor 15 of the power supply.

Description

Изобретение относитс к элекгрптехни- ке 11 может найти применение в механизмах насосов пли вентил торов, требующих стабильной скорости вращени при нестабильном напр жении источника питани посто нного тока.The invention relates to electric engineering 11 can be used in the mechanisms of pumps or fans of fans that require a stable rotational speed under an unstable voltage of a direct current power source.

Цель изобретени - расширение области применени электропривода за счет сохранени характеристик при нестабильном напр жении источника питани .The purpose of the invention is to expand the field of application of the electric drive by maintaining the characteristics of an unstable voltage supply source.

На фиг, 1 представлена схема электропривода; на фиг. 2 и 3 - механические и электромеханические характеристики.Fig, 1 shows a diagram of the drive; in fig. 2 and 3 - mechanical and electromechanical characteristics.

На фиг. 2, 3 обозначено: а, М, |и, |п - скорпсть, вращающий момент кор , ток об- моьм возбуждени электродвигател Фиг. 3, ,i coo свет ci вуег минимальному, а фиг, 3. Г - максимальным значени м напр жений источника питани .FIG. 2, 3 are marked: a, M, | and, | n - scorpest, torque, core, motor excitation current. FIG. 3,, i coo, the light ci is the minimum, and fig. 3, the G is the maximum value of the power supply voltages.

Устройство (фиг. 1) содержит электродвигатель 1 и пуска гель 2, к выходным клем- пм оторого подключены последовательно соединенные пусковой резистор 3, шунтированный замыкающим кон тактом 4 контактора ускорени , обмотка кор электродвигател 1 и датчик 5 тока, последовательно соединенные мостовой ревер- спр б с обмоткой 7 возбуждени электродвигател 1 в диагонали и нелинейный резистор 8, шунтированный ключом 9, вход управлени которого соединен с выходом регул тора 10 компаундировани . Устройство содержит также нелинейный элемент 11 с диодной характеристикой, составленный из двух последоватепыю соединенных резисторов 12 и 14, первый из которых шунтирован стабилитроном 13, второй крайним выводом подключен к выходной клемме пускател 2, соединенной с датчиком 5 тока. Резистивныи делитель 15 напр жени составленный из резисторов 16 и 17, подключен крайними выводами к выходным клеммам пускател 2 а средним - к общей точке первого резистора 12 и стабилитрона 13 нелинейного элемента 11. Один выходной зажим датчика 5 тока подключен к общей точке резисторов 12 и И, а второй - к входу регул тора 10 компаундировани . Параллельно ключу 9 подсоединен размыкающий блок-контакт 18 контактора ускорени . На схеме показаны также источник 19 питани и резистор 20, шунтирующий обмотку 7 возбуждени .The device (Fig. 1) contains a motor 1 and a start-up gel 2, connected in series to the output terminals are a starting resistor 3, shunted by a closing contact 4 of the accelerator contactor, the windings of the electric motor 1 and the current sensor 5, connected in series by a bridge reverser b with the excitation winding 7 of the electric motor 1 in the diagonal and the nonlinear resistor 8, shunted by the key 9, the control input of which is connected to the output of the compounding controller 10. The device also contains a nonlinear element 11 with a diode characteristic composed of two series of connected resistors 12 and 14, the first of which is shunted by a zener diode 13, the second extreme terminal is connected to the output terminal of the actuator 2 connected to the current sensor 5. The resistive voltage divider 15 composed of resistors 16 and 17 is connected to the output terminals of the actuator 2 and the middle terminals to the common point of the first resistor 12 and the zener diode 13 of the nonlinear element 11. One output terminal of the current sensor 5 is connected to the common point of resistors 12 and I and the second to the input of the compounding controller 10. In parallel with the key 9, the disconnecting contact 18 of the accelerator contactor is connected. The diagram also shows the power supply 19 and the resistor 20, which shunt the excitation winding 7.

Устройство работает следующим образом .The device works as follows.

Пуск электропривода производитс включением пускател 2 при введенном пусковом резисторе 3 в цепь корной обмотки и шунтированном блок-контактом 18 нелинейном резисторе 8 в цепи обмогки возбуждени , чем обеспечиваетс наименьшее врем первого этапа реостатного пуска электродвигател . Затем на втором этапе пуска пои срабатывании контактора ускоренип шунтируетс пусковой резистор 3 и вводи г с размыкающим контактом 18 нелинейный резистор 8 в цепь обмотки возбуждени . Электродвигатель переводитс в режим с ослабленным магнитным потоком,The electric drive is started by switching on the starter 2 with the starting resistor 3 inserted into the core winding and the nonlinear resistor 8 in the excitation circuit, which is shunted by blocking contact 18, which ensures the shortest time of the first stage of a resistive motor start. Then, in the second stage of the start-up operation of the contactor, the acceleration is shunted by the starting resistor 3 and the nonlinear resistor 8 is introduced into the field of the excitation winding with the opening contact 18. The motor is switched to a reduced magnetic flux mode.

0 достшает номинальной частоты вращени и работает в зависимости от момента статически/ , сопротивлений приводимого механизма в установившихс режимах работы, определ емых на фиг 2 точками пересече5 ни механических характеристик 21 и 22 электродвигател с механическими характеристиками 23 25 приводимого механизма . При этом частота вращени электродвигател стабилизируетс за счет0 achieves the nominal rotation frequency and operates depending on the moment of statically /, resistances of the driven mechanism in the established operating modes defined in FIG. 2 by the intersection points of the mechanical characteristics 21 and 22 of the electric motor with the mechanical characteristics 23-25 of the driven mechanism. At the same time, the rotation frequency of the electric motor is stabilized by

0 включенною п цепь обмогки возбуждени нелинейно о резистора 8, поэтому механические характеристики 21 и 22 электродвигател , соответствующие наименьшей и наибольшей величинам напр жени ис5 точника питани расположены достаточно близко др т к другу Цепь управл емого компаундировани обеспечивающа устойчивость работы элентродвигател и придающа ему свойства электродвигате0 л смешанного возбуждени , имеет при этом низкий коэффициент передачи, так как при отсутствии перегрузки электродвигател 1 потоку, контролируемому датчиком 5. стабилитрон 13 нелинейного0 included n circuit for excitation nonlinear wiring about resistor 8, therefore, mechanical characteristics 21 and 22 of the electric motor corresponding to the smallest and largest values of the voltage of the power supply source are located quite close to each other. The controlled compounding chain ensures the stability of the electric motor and gives it the properties of the electric motor. at the same time, has a low transmission coefficient, since in the absence of motor overload 1, the flow controlled by the sensor 5. zener diode 13 nonlinear

5 элемента 11 закрыт и во входную цепь регул тора компаундировани 10 введено большое сопротивление резистора 14, ослабл ющего действие выходного сигнала датчика тока на регул тор 10. Поэтому ключ5 of the element 11 is closed and a large resistance of a resistor 14 is introduced into the input circuit of compounding controller 10, which weakens the effect of the output signal of the current sensor on the controller 10. Therefore, the key

0 9 шунтирует нелинейный элемент 8 с относительно малой скважностью, т. е. с малой степенью токового компаундировани электродвигател .0 9 shunts nonlinear element 8 with a relatively low duty cycle, i.e., with a small degree of current compounding of the electric motor.

Резистивныи делитель 15 напр жени Resistive divider 15 voltage

5 определ ет точку излома диодной характеристики вход-выход нелинейного элемента 11, соответствующую началу пробо стабилитрона 13 и резкому увеличению коэффициента передачи цепи компаундиро0 вани .5 determines the break point of the diode characteristic of the input-output of the nonlinear element 11, corresponding to the beginning of the breakdown of the Zener diode 13 and a sharp increase in the transmission ratio of the compounding circuit.

ак, например, (фиг. 3,а) при работе эле; тродвигател 1 с низкой величиной напр жени источника 19 питани величина номинального тока (1цом i) относительно пе5 лика и соответствует номинальной выходной мощности электродвигател , работающего в режиме номинальной частоты вращени , но с ослабленным током обмотки 7 возбуждени , как показано в нижней части фиг. 3, а. Резистивныи делитель 15 при этом незначительно смешпет своим оыходным напр жением стабилитрон 13, поэтому эффект резкого усилени компаундировани , ограничени тока чкор и снижени частоты вращени при возник- нопении перегрузки электродвигател по моменту происходит в нужный момент, когда величина тока в цепи корч превысит номинальную величину 1иом1.ak, for example, (fig. 3, a) during operation of the ale; A low-voltage motor propulsion unit 1 of the power supply source 19 has a nominal current value (1 i) relative to the peak and corresponds to the rated output power of the electric motor operating in the nominal rotation frequency mode, but with a weakened excitation winding current 7, as shown in the lower part of FIG. 3, a. Resistive divider 15 at the same time slightly mixes its output voltage of Zener diode 13, therefore the effect of a sharp increase in compounding, limiting chkor current and reducing the rotation frequency when an electric motor overload occurs at the right moment at the right moment when the current in the jitter circuit exceeds the nominal value of 1 ohm .

Соответственно при работе электро- двигател 1 с максимальным напр жением источника питани величина номинальною тока (1ном2) минимальна, так как соответствует прежнему значению номинальной выходной мощности при усиленном магнитном потоке и токе обмотки 7 возбуждени , показанном в нижней части фиг. З.б. Резистивный делитель 15 при этом значительно смещает своим выходным напр жением стабилитрон 13, поэтому указанный эффект резкого усилени компаундировани происходит и в этом случае в нужный момент.Accordingly, when the electric motor 1 operates with the maximum power supply voltage, the nominal current (1v2) is minimal, since it corresponds to the former value of the nominal output power at the amplified magnetic flux and excitation winding current 7 shown in the lower part of FIG. Z.B. The resistive divider 15 in this case significantly shifts its output voltage to the Zener diode 13, therefore the specified effect of a sharp increase in compounding occurs in this case at the right time.

Аналогична автоматическа подстройка параметров нелинейного элемента в фуп- кции величины напр жени источника питани происходит и внутри диапазон изменени напр жени источника 19 питани . Поэтому, как показано на фиг. 2. начало ограничени вращающего момента элект- родвигател , сопровождающеес снижением его частоты вращени при перегрузке моментом сопротивлени (характеристика 26 на фиг. 2), происходит практически одинаково и независимо от изменени пеличи- ны напр жени источника питани , но заканчиваетс при различных пониженных частотах вращени , пропорциональных величине этого напр жени , поскольку при полном шунтировании нелинейного рези- Similarly, automatic adjustment of the parameters of the nonlinear element in the function of the voltage of the power source occurs within the range of the voltage variation of the power source 19. Therefore, as shown in FIG. 2. the beginning of limiting the torque of an electric motor, accompanied by a decrease in its rotational speed when overloaded with a resistance moment (characteristic 26 in Fig. 2), occurs almost identically and independently of the change in power supply voltage, but ends at different lower frequencies of rotation. proportional to the magnitude of this voltage, since with full shunting of nonlinear resistivity

сторз 0 ключом 9 обмо ка возбуждени подключаетс к выходным кпеммчм пускател 2 непосредстг-онноThe strut 0 with the key 9 of the winding of the excitation is connected to the output terminal of the actuator 2 directly.

О о р м у л а изобретени Реверсивный электропривод посто нного токз, содержащий электродвигатель и пусм т пь. к РЫХОДПЫМ клеммам которого подклю тоны последовательно соединенные пусковой резистор, шунтированный замыкающим контактом контактора ускорени , обмотьа кор электродвигател и датчик тока, последовательно соединенные мостовой реверсор с обмоткой возбуждени электродвигател п диагонали и нелинейный резистор, шунтированннй ключом, входуп- рарлени которого соединен с выходом ре- |ул гора компаундировани , нелинейный элемент с диодной характеристикой, составленный из двух последовательно соединенных резисторов, первый из которых шунтирован стабилитроном, второй крайним выводом подключен к выходной клемме пускател , соединенной с датчиком тока, отличающийс тем, что, с целью расширени области применени за счет сохранени характеристик при нестабильном напр жении источника питани , в него введен резистивный делитель напр жени , подключенный крайними выводами к выходным клеммам пускател , а средним - к крайнему выводу первого резистора нелинейного элемента, при этом один выходной зажим датчика тока подключен к общей точке резисторов нелинейного элемента, другой - к входу регул тора компаундировани , а параллельно ключу подсоединен размыкающий блок-контакт контактора ускорени .About the inventive invention The reversible DC-to-DC electric drive containing an electric motor and an electric motor. To the PUSHRED terminals of which are connected the tones of a series-connected starting resistor, shunted by the closing contact of the accelerator contactor, winding the motor core and a current sensor, are connected in series with a bridge reverser with the motor winding n of the diagonal motor and the nonlinear resistor, shunting key, which has a shunt key, which is connected to a diagonal of the diagonal motor and a shunt key, which has a shunt key, which is connected to a diagonal of the diagonal motor and a non-linear resistor, a shunt key, which has a shunt key, which is connected to the diagonal of the motor and diagonal ul mountain compounding, a nonlinear element with a diode characteristic, composed of two series-connected resistors, the first of which a zener diode bypassed, the second extreme terminal is connected to the output terminal of the starter connected to the current sensor, characterized in that, in order to expand the scope of application by maintaining performance when the power supply voltage is unstable, a resistive voltage divider connected to the output terminals of the actuator, and the middle ones to the extreme terminal of the first resistor of the nonlinear element, with one output terminal of the current sensor connected to the common point of the nonlinear element resistors, The other is connected to the input of the compounding controller, and the opening block contact of the accelerator contactor is connected in parallel with the key.

Риг. 2Rig. 2

Фиг.ЗFig.Z

Claims

5 FORMULA AND PORTRAIT

A reversible DC electric drive containing an electric motor and a starter, the output terminals of which are connected in series with a 10 starting resistor, shunted by the make contact of an acceleration contactor, an armature winding of a motor and a current sensor, connected in series with a bridge reverser with an excitation coil of an electric motor 15 in diagonal, non-linear a key, the control input of which is connected to the output of the compounding regulator, a nonlinear element with a diode character Stick, so20 representations of two series-connected resistors, the first of which is shunted by a Zener diode, a second terminal connected to the extreme output terminal of the starter detector 25 connected to the current, characterized in that. in order to expand the scope by preserving the characteristics at an unstable voltage of the power supply, a 30 voltage resistive divider is inserted into it, connected by the extreme terminals to the output terminals of the starter, and the middle to the extreme terminal of the first resistor of the nonlinear element, with one output terminal of the current sensor 35 connected to the common point of the resistors of the nonlinear element, the other to the input of the compounding controller, and in parallel with the key, the disconnecting block contact of the acceleration contactor is connected.

Fig.Z